模块九：蓄电池点火系单元一蓄电池点火系的基础知识一、教学内容：1．蓄电池点火系的组成及高低压电路2．点火线圈的组成作用3．分电器的组成、结构，原理4．电容器、火花塞和点火开关二、教学目的及要求：1．掌握蓄电池点火系的基本组成。
2．熟悉电池点火系高、低压电路。
3．能说明点火线圈、分电器总成、火花塞的内部结构。
4．能说明点火线圈及附加电阻的作用。
5．能说明分电器总成各组成部分的作用。
6．理解点火提前角的含义。
7．了解离心点火调节器和真空点火调节器的工作原理。
8．掌握火花塞的热特性对发动机工作的影响，会正确选用火花塞。
9．掌握并理解点火过早或过迟的危害。
10．理解点火开关的控制原理。
课题1：蓄电池点火系的组成及电路汽油发动机气缸内的燃料和空气的混合气多采用电火花点燃的，为了在气缸中产生电火花，必须采用专门的点火系统。
目前应用的点火系统有蓄电池点火系、磁电机点火系和晶体管点火系。
蓄电池点火系是以蓄电池为电源，具有电感储能元件，带有触点机构的传统的点火装置。
由于其结构简单、工作可靠，长期以来在汽车上得到广泛使用。
蓄电池点火系的命名是因其电源为蓄电池而得名。
蓄电池点火系又称为传统点火系。
一、蓄电池点火系工作时必须满足的基本要求为了保证在各种工况和使用条件下能可靠而准确的点火，蓄电池点火系应满足以下三个基本要求：1．产生足以击穿火花塞间隙的电压实践证明，发动机在满负荷低转速时需要8000～10000伏的高压才能跳火，起动时需要的跳火电压可达17000伏。
为了保证可靠的点火，点火系还必须留有一定的次级电压储备量，使之在所有的情况下均能提供足够的击穿电压。
但是过高的次级电压又会给绝缘带来难题，并使成本增高，因此，次级电压通常被限制在30000伏以内。
2． 电火花应具有足够的能量在发动机正常工作时，混合气压终了的温度接近其自燃温度，这时电火花只需要1～5毫焦的能量就已足够。
但起动时由于混合气雾化不良，废气稀释严重，加之电极温度低，所需点火能量最高可达100毫焦。
因此，通常要求点火系提供的点火能量不得低于50毫焦，而且电火花还应有一定的火花持续时间，通常不少于500μs 。
3． 点火时间与发动机的工作情况应相适应因为混合气在发动机的气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就不应在压缩行程终了（上止点）点火，而应适当提前一个角度。
这样当活塞到达上止点时，混合气已经接近充分燃烧，发动机才能发出最大功率。
当发动机气缸的多少、负荷的大小、转速的变化、燃用汽油的品质不同等，都直接影响气缸内混合气的点火时间，基于使发动机能发出最大的功率，点火装置必须适应上述情况的变化，实现最佳点火。
二、传统点火装置的组成及功用传统点火系的组成如图2-9-1所示：1． 电源：电源为蓄电池和发电机，其标称电压为12V 。
2． 点火开关：其作用是控制仪表电路、点火系初级电路、起动机的继电器电路等。
3． 点火线圈：其作用是将低电压变为高电压，所以也叫变压器。
4． 分电器（断电器配电器）：其作用是接通和切断低压电路，使点火线圈及时产生高压电。
按发动机各气缸的点火顺序送至火花塞，同时自动和人为地调整点火时间。
5． 电容器：减小断电器触点的火花，延长使用寿命，提高点火高电压，它与断电图2-9-1传统点火系电路 a)触点闭合；b ）触点分开1-配电器的中心电极；2-侧电极；3-分火头；4-次级绕组；5-初级绕组；6-点火开关；7-活动触点臂；8-固定触点；9-电容器；10-凸轮；11-火花塞。
器并联。
6．火花塞：将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花点燃混合气。
7．附加电阻：串联在低压电路中。
其作用是改善点火系统的工作特性，同时提高启动性能。
附加电阻为正温度系数的热敏电阻。
三、蓄电池点火系的工作原理极其电路蓄电池点火系的电路如图2-9-1所示，当发动机工作时，其凸轮轴便驱动分电器轴旋转，使断电器内的触点不断开闭，接通和切断初级电流，通过电磁感应，产生高达15～30KV次级电压，击穿火花塞气隙形成点火花，点燃混合气。
1．低压电路当触点闭合时，构成了低压回路，点火线圈中的初级线圈5有电流流过，产生了磁场。
点火线圈中的磁场能随着初级电流的增大而增强。
初级电流的方向如图2-10-1-a)中的箭头所示，即：蓄电池或发电机“+”、电流表、点火开关、点火线圈附加电阻(在发动机起动点火时则不经过此电阻)、点火线圈的初级绕组、断电器触点、搭铁、蓄电池或发电机“—”2．高压电路凸轮轴驱动分电器轴旋转，使断电器内的触点分开时，切断了初级电路，初级线圈产生的自感电动势即向电容9充电，出现了初级线圈5和电容器9间的磁场能与电场能交替转化，形成衰减震荡。
于是在点火线圈次级绕组4中感应出15～30KV的高压电，经分电器送到火花塞上实现放电。
次级电流的方向如图2-10-1-b)中箭头所示，即：点火线圈、附加电阻(起动点火不经此电阻)、起动开关(正常点火时不经此辅助接柱)、点火开关、电流表、蓄电池正极、蓄电池负极、搭铁、火花塞侧电极、火花塞间隙(放电)、火花塞中心电极、配电器旁电极、分火头、配电器中心电极、火线圈。
从点火线圈到火花塞的线路被称为高压电路，或叫次级电路，在感应放电阶段，次级电流是经过初级线圈和蓄电池的。
课题2：点火线圈和分电器一、点火线圈点火线圈是点火装置的核心组件，按冷却方式的不同，可分为油浸式和沥青式；按有无附加电阻分为有附加电阻式和无附加电阻式；按接线柱的多少分为二接线柱式和三接柱式。
按磁路的结构不同分为开磁路式和闭磁路式。
1．点火线圈构造（以三接柱式开磁路点火线圈为例）传统的开磁路点火线圈的构造如图2-9-2所示（1）绝缘座：由陶瓷或玻璃制成圆盘形状，用作外壳底部与绕组之间的绝缘。
（2）铁芯：由条形硅钢片叠成，各片间利用氧化薄层或涂绝缘漆隔离，以减少涡流，用于加强磁场，进行电磁感应。
（3）高压绕组：又称次级绕组，由漆包铜线绕11000~23000匝而成，其作用是产生高压电动势。
（4）低压绕组：又称初级绕组，由漆包铜线绕300~400匝而成一般绕在次级绕组的外边，有利于散热，其功能是利用绕组电流的变化实现电磁感应。
（5）导磁铜套：用硅钢片卷成桶形，使铁芯形成半封闭磁路，减少漏磁通，提高电磁互感效能。
（6）外壳：用薄钢板冲压而成，用于封装内部构件并与胶木盖扣合，使点火线圈为一总成。
（7）胶木盖：用优质绝缘胶木粉在钢模中热压而成，外部中心突起为高压线输出的插线孔，旁边有三个接线柱。
其作用除与外壳扣接成整体外，主要是连接高低压电路。
（8）安装抱持：用薄钢板制成抱箍形状，用于固定附加电阻和安装。
（9）填充物点火线圈总成的内部空隙用沥青或绝缘油填充，以便增强绝缘性能和有利散热。
2．点火线圈的型号及规格按JB1546—83《汽车电器设备型号编制方法》规定，点火线圈的型号编制格式如下：DQ—点火线圈的名称代号，D—表示“点火”，Q—表示“线圈”（1）分类代号（电压等级）1代表12V； 2 代表24V。
（2）分组代号（用途）用途代号：1 代表单双缸发动机；2代表四、六缸发动机3 代表四、六缸发动机（带附加电阻）；4 代表六、八缸发动机（带附加电阻）；5 代表六、八缸发动机；6代表六、八缸以上发动机8 表示高能点火。
（3）设计序号（4）变形代号点火线圈的型号、主要参数及适用车型如表2-9-1所列。
3．点火线圈附加电阻附加电阻为具有正温度系数的热敏电阻，连接于开关和“电源—开关”两个接线柱上。
两接线柱式点火线圈体不带附加电阻，一般采用外接附加电阻线取代。
使用附加电阻线的优点是冷却性能好，热敏度高，有利于改善点火特性，使用寿命长，便于保修。
我们知道，初级电流与发动机的关系是，当发动机低速工作时，断电器触电闭合时间长，初级电流大，所以附加电阻的温度升高，其阻值增大，从而限制了初级电流，使其不致过大避免了点火线圈过热；当发动机在高速下工作时，触点闭合时间短，初级电流小，附加电阻的温度变小，阻值变小，就使初级电流下降的少些，从而改善了高速时的点火性能。
为了克服发动机起动时蓄电池端电压急剧下降对点火系的影响，在起动时，利用起动开关上的辅助触点将附加电阻短路，增大初级电流，提高次级电压，改善起动性能。
表2-9-1 点火线圈主要技术性能二、分电器分电器又称断电—配电器、分火器和分电盘，一般安装在发动机的左侧，利用凸轮轴中部的齿轮经传动轴和扁形叉头相连接，多为倾斜式安装。
分电器由断电器、配电器、点火提前机构、电容器等构件组成。
1．分电器的构造如图2-9-3所示。
（1）断电器断电器的作用是接通和切断点火线圈初级电路。
它装在分电器内部上方，由断电器底板、静触点及支架、动触点及臂、压簧和凸轮等部件构成。
1）断电器触点：有动静两个触点，俗称“白金”。
它是由坚硬耐高温的钨合金制成，最大断开位置时的规定间隙值为035～0.45mm。
动触点利用扁形弹簧的压力与静触点接触良好，臂的中部有绝缘胶木顶块，绝缘地套装在轴销上，并伸出分电器壳体外形成低压接线柱。
静触点则用固定和偏心两个螺钉拧在支架上，支架经托板搭铁。
2）静触点偏心螺钉：起固定和调整断电器触点间隙的作用。
3）凸轮：上部是正多边形，边数等于发动机气缸数，下部呈长方形拨板，上有两个对称长孔，套装在离心点火提前机构两个重块的销头上，随分电器小轴一同旋转。
4）油毡：用油毡夹插装在支架上。
其作用是使凸轮边得以润滑、减少磨损。
5）断电器底板：用螺钉固装在分电器壳体内。
（2）配电器配电器的作用是将高电压按发动机各气缸的点火顺序配送至火花塞。
由分电器盖、分火头和高压线组成。
1）分电器盖：装在分电器的顶端，用两个弹性夹卡固。
盖的外面做成管状高压线插孔，中心为来自点火线圈的高压线插孔。
孔内有弹簧及炭精触头与分火头的导电片接触良好，周围有与发动机气缸数相等的旁电极与高压线插孔，由高压线将高电压配送至各缸火花塞。
2）分火头：套装在分电器轴的顶端，利用一块弹性片卡紧，与分电器轴一同旋转，分火头的顶面铆着铜质导电片，其端部与旁电极有0.2~0.8mm的气隙。
3）高压导线：一般为耐高压绝缘包层的铜芯导线或全塑高压阻尼线。
（3）离心点火提前机构它的功能是在发动机转速变化时，自动调节点火提前角。
主要由离心重块、拉簧及支架、拨板连凸轮、托板、限位螺钉和油毡等部件组成。
（4）真空点火提前机构它是在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。
它装在分电器壳体的一侧，主要由外壳、膜片、弹簧、拉杆和支架等部件组成。
外壳上的管节螺母用金属管子与化油器上靠节气门的小孔相通。
（5）辛烷值选择器它是根据发动机燃用不同品质的汽油时人为调节点火提前角的机构，装在分电器的最下部。
主要有固定板、调节板、锁止板。
图2-9-3 分电器的结构1-分电器盖；2-分火头；3-断电器凸轮带离心调节器横板；4-分电器盖弹簧夹；5-断电器活动触点臂弹簧及固定夹；6-活动触点及支架；7-固定触点；8-接头；9-弹簧；10-真空调节器膜片；11-真空调节器外壳；12-拉杆；13-油杯；14-固定销用联轴节；15-联轴节钢丝；16-扁尾联轴器；17-离心调节器底板；18-重块弹簧；19-离心调节器重块；20-横板；21-断电器底板；22-真空调节器拉杆销及弹簧；23-电容器；24-油毡；25-断电器接线柱；26-分电器轴；27-分电器外壳；28中心触点；29-侧接线插孔；30-中央接线插孔。